Teicneòlas Hydroxypropyl Methyl Cellulose Ether

Tha hydroxypropyl methyl cellulose ether na sheòrsa de ether ceallalose nonpolar solubhail ann an uisge fuar a gheibhear bho cheallalose nàdarra tro alkalization agus atharrachadh etherification.

Faclan-luirg:hydroxypropyl methylcellulose ether; freagairt alkalization; freagairt etherification

1. Teicneòlas

Tha ceallalose nàdurrach do-ruigsinneach ann an uisge agus fuasglaidhean organach, seasmhach ri solas, teas, searbhag, salann agus meadhanan ceimigeach eile, agus faodar a ghluasad ann am fuasgladh alkali caol gus uachdar ceallalose atharrachadh.

Tha hydroxypropyl methyl cellulose ether na sheòrsa de ether ceallalose neo-polar, fuar-solusach ann an uisge a gheibhear bho cheallalose nàdarra tro alkalization agus atharrachadh etherification.

2. Tha am prìomh ceimigeach reaction foirmle

2.1 Alkalization reaction

Tha dà chothrom ann airson ath-bhualadh ceallalose agus sodium hydroxide, is e sin, a rèir diofar shuidheachaidhean gus todhar moileciuil a ghineadh, R - OH - NaOH; no gus todhar alcol meatailt a ghineadh, R – ONa.

Tha a’ mhòr-chuid de sgoilearan den bheachd gu bheil ceallalose ag ath-fhreagairt le alkali tiugh gus stuth stèidhichte a chruthachadh, agus tha iad den bheachd gu bheil gach buidheann glùcois air a chur còmhla ri aon mholacile NaOH (tha aon bhuidheann glùcois air a chur còmhla ri trì moileciuilean NaOH nuair a bhios am freagairt deiseil).

C6H10O5+ NaOH→C6H10O5 NaOH no C6H10O5 + NaOH→C6H10O4 ONa + H2O

C6H10O5+ NaOH→(C6H10O5 ) 2 NaOH no C6H10O5 + NaOH→C6H10O5 C6H10O4 ONa + H2O

O chionn ghoirid, tha cuid de sgoilearan den bheachd gum bi dà bhuaidh aig an eadar-obrachadh eadar ceallalose agus alkali dlùth aig an aon àm.

Ge bith dè an structar, faodar gnìomhachd ceimigeach ceallalose atharrachadh às deidh gnìomh ceallalose agus alcalan, agus faodaidh e freagairt le diofar mheadhanan ceimigeach gus gnèithean brìoghmhor fhaighinn.

2.2 Etherification reaction

Às deidh alkalization, bidh an ceallalose alkali gnìomhach ag ath-fhreagairt le àidseant etherification gus ether ceallalose a chruthachadh. Is e na riochdairean etherifying a thathar a’ cleachdadh methyl chloride agus propylene oxide.

Tha sodium hydroxide ag obair mar inneal-brosnachaidh.

Tha n agus m a’ riochdachadh na h-ìre de chur an àite hydroxypropyl agus methyl air an aonad ceallalose, fa leth. 'S e 3 an suim as motha de m+n.

A bharrachd air na prìomh fhreagairtean gu h-àrd, tha frith-bhuaidhean ann cuideachd:

CH2CH2OCH3 + H2O→HOCH2CH2OHCH3

CH3Cl + NaOH→CH3OH + NaCl

3. Tuairisgeul pròiseas air hydroxypropyl methylcellulose ether

Tha pròiseas hydroxypropyl methyl cellulose ether (“cellulose ether” airson goirid) air a dhèanamh suas de 6 pròiseasan, is iad sin: pronnadh stuthan amh, (alkalinization) etherification, toirt air falbh fuasglaidh, sìoladh agus tiormachadh, pronnadh agus measgachadh, agus pacadh toraidh crìochnaichte.

3.1 Ullachadh stuthan amh

Tha an ceallalose goirid-lint nàdarra a chaidh a cheannach sa mhargaidh air a phronnadh gu pùdar le inneal-pulverizer gus a bhith comasach air giollachd às deidh sin; tha an alkali cruaidh (no alkali liùlach) air a leaghadh agus air ullachadh, agus air a theasachadh gu timcheall air 90°C gus fuasgladh soda 50% a dhèanamh airson a chleachdadh. Ullaich reaction methyl chloride, propylene oxide etherification àidseant, isopropanol agus toluene reaction solvent aig an aon àm.

A bharrachd air an sin, feumaidh am pròiseas ath-bhualadh stuthan taice leithid uisge teth agus uisge fìor; tha feum air smùid, uisge fuarachaidh aig teòthachd ìosal, agus uisge fuarachaidh a tha a’ cuairteachadh gus cumhachd a chuideachadh.

Is e loidhnichean goirid, methyl chloride, agus riochdairean etherification propylene oxide na prìomh stuthan airson a bhith a ’dèanamh ceallalose etherified, agus thathas a’ cleachdadh loidhnichean goirid ann an tomhas mòr. Bidh methyl chloride agus propylene oxide a ’gabhail pàirt anns an ath-bhualadh mar riochdairean etherification gus ceallalose nàdurrach atharrachadh, chan eil an ìre cleachdaidh mòr.

Tha fuasglaidhean (no diluents) sa mhòr-chuid a’ toirt a-steach toluene agus isopropanol, nach eilear ag ithe gu ìre mhòr, ach a dh’ aindeoin call luaineach agus luaineach, tha call beag ann an cinneasachadh, agus tha an ìre a thathar a’ cleachdadh glè bheag.

Anns a’ phròiseas ullachaidh stuth amh tha raon tanca stuthan amh agus taigh-bathair stuthan amh ceangailte. Bidh riochdairean etherifying agus solvents, leithid toluene, isopropanol, agus searbhag acetic (air an cleachdadh gus luach pH nan reactants atharrachadh), air an stòradh ann an raon an tanca stuth amh. Tha solar lint ghoirid gu leòr, faodar a thoirt seachad leis a’ mhargaidh aig àm sam bith.

Thèid an lint ghoirid brùite a chuir chun bhùth-obrach le cairt airson a chleachdadh.

3.2 (Alkalinization) etherification

Tha etherification (alcaileach) na phròiseas cudromach ann am pròiseas etherification ceallalose. Anns an dòigh toraidh na bu thràithe, chaidh na h-ath-bheachdan dà-cheum a dhèanamh air leth. A-nis tha am pròiseas air a leasachadh, agus tha na h-ath-bheachdan dà-cheum air an cur còmhla ann an aon ìre agus air an dèanamh aig an aon àm.

An toiseach, falamhaich an tanca etherification gus an èadhar a thoirt air falbh, agus an uairsin cuir naitridean na àite gus an tanca a dhèanamh saor bho èadhar. Cuir ris an fhuasgladh sodium hydroxide ullaichte, cuir tomhas sònraichte de isopropanol agus solvent toluene, tòisich a ’gluasad, an uairsin cuir clòimh cotan goirid, tionndaidh air an uisge a tha a’ cuairteachadh gus fuarachadh, agus às deidh don teòthachd tuiteam gu ìre sònraichte, tionndaidh air an ìre ìosal. Teòthachd uisge gus teòthachd stuth an t-siostaim a lughdachadh Thig sìos gu timcheall air 20℃, agus cumail suas an ath-bhualadh airson ùine shònraichte gus crìoch a chur air alkalization.

Às deidh alkalization, cuir ris an àidseant etherifying methyl chloride agus propylene oxide air a thomhas leis an tanca meidheadaireachd àrd-ìre, lean ort a ’tòiseachadh a’ gluasad, cleachd smùid gus teòthachd an t-siostam àrdachadh gu faisg air 70℃~80℃, agus an uairsin cleachd uisge teth gus leantainn air adhart le teasachadh agus cumail suas Tha smachd air an teòthachd ath-bhualadh, agus an uairsin thathas a’ cumail smachd air teòthachd an ath-bhualadh agus an ùine freagairt, agus faodar an obrachadh a chrìochnachadh le bhith a ’gluasad agus a’ measgachadh airson ùine sònraichte.

Tha am freagairt air a dhèanamh aig timcheall air 90°C agus 0.3 MPa.

3.3 Fàsachadh

Tha na stuthan pròiseas ath-fhreagairt gu h-àrd air an cur chun an desolventizer, agus tha na stuthan air an toirt air falbh agus air an teasachadh le smùid, agus tha na fuasglaidhean toluene agus isopropanol air an falmhachadh agus air an toirt air ais airson ath-chuairteachadh.

Tha an t-solusadair falmhaichte air a fhuarachadh an toiseach agus air a dhlùthadh gu ìre le uisge a tha a 'cuairteachadh, agus an uairsin air a dhlùthadh le uisge aig teòthachd ìosal, agus bidh am measgachadh co-chòrdadh a' dol a-steach don t-sreath leaghaidh agus an dealaiche gus an uisge agus an t-solus a sgaradh. Tha an fuasgladh measgaichte de toluene agus isopropanol anns an t-sreath àrd air atharrachadh ann an co-roinn. Cleachd e gu dìreach, agus thoir air ais am fuasgladh uisge agus isopropanol anns an t-sreath ìosal chun an desolventizer airson a chleachdadh.

Cuir searbhag acetic ris an reactant às deidh leaghadh gus cus sodium hydroxide a neodachadh, an uairsin cleachd uisge teth gus an stuth a nighe, làn fheum a dhèanamh den fheart coagulation de ether ceallalose gu uisge teth gus an ether ceallalose a nighe, agus ùrachadh an reactant. Thèid na stuthan ath-leasaichte a chuir chun ath phròiseas airson dealachadh agus tiormachadh.

3.4 Filter agus tioram

Bidh an stuth ath-leasaichte air a chuir chun dealaiche sgriubha chòmhnard le pumpa sgriubha àrd-bhruthadh gus uisge an-asgaidh a sgaradh, agus bidh an stuth cruaidh a tha air fhàgail a ’dol a-steach don tiormaiche èadhair tro inneal-biadhaidh an sgriubha, agus air a thiormachadh ann an conaltradh le èadhar teth, agus an uairsin a’ dol tron ​​​​seiclon dealachadh agus sgaradh èadhair, bidh an stuth cruaidh a ’dol a-steach don phronnadh às deidh sin.

Bidh an t-uisge a tha air a sgaradh leis an dealaiche shnìomhanach còmhnard a’ dol a-steach don tanca làimhseachaidh uisge às deidh grùid anns an tanca grùid gus an ceallalose falaichte a sgaradh.

3.5 A 'bruthadh agus a' measgachadh

Às deidh tiormachadh, bidh meud gràin neo-chòmhnard aig an ceallalose etherified, a dh’ fheumar a phronnadh agus a mheasgachadh gus am bi cuairteachadh meud gràin agus coltas iomlan an stuth a ’coinneachadh ri riatanasan àbhaisteach toraidh.

3. 6 Crìochnaichte pacaidh bathar

Is e an stuth a gheibhear às deidh obair pronnadh is measgachadh an ceallalose etherified crìochnaichte, a dh’ fhaodar a phacaigeadh agus a stòradh.

4. Geàrr-chunntas

Tha beagan salainn anns an uisge sgudail sgaraichte, gu ìre mhòr sodium chloride. Tha an t-uisge sgudail air a ghluasad gus an salann a sgaradh, agus faodar an smùid àrd-sgoile falmhaichte a dhlùthadh gus uisge co-dhlùthaichte fhaighinn air ais, no a leigeil ma sgaoil gu dìreach. Is e prìomh phàirt an t-salann sgaraichte sodium chloride, anns a bheil cuideachd ìre sònraichte de sodium acetate air sgàth neodachadh le searbhag acetic. Tha luach cleachdadh gnìomhachais aig an t-salann seo dìreach às deidh ath-chriostalachadh, dealachadh agus glanadh.